تأثير نانوذره فولرن هيدروكسيله بر سيستم دفاع آنتي‌اكسيداني در موش صحرايي دچار ايسكمي‌ مغز

The Effect of Hydroxylated Fullerene Nanoparticles on Antioxidant Defense System in Brain Ischemia Rat

زمینه و هدف: براساس یافته‌های پیشین، ایسكمی‌ مغز، سیستم دفاع آنتی‌اكسیدانی را تضعیف می‌كند. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر نانوذره فولرن هیدروكسیله بر سیستم دفاع آنتی‌اكسیدانی در موش صحرایی دچار ایسكمی‌ مغز انجام شد. روش بررسی: در این مطالعه تجربی، موش‌های صحرایی به سه گروه (هرگروه 6 موش): گروه شاهد، كنترل ایسكمی‌ و ایسكمی‌ درمان تقسیم شدند. ایسكمی‌ مغز با انسداد شریان میانی مغز (MCA) برای 90 دقیقه و درپی آن 24 ساعت خون‌رسانی مجدد ایجاد شد. حیوانات گروه ایسكمی،‌ درمان فولرن را (دوز 10 میلی‌گرم به‌ازای یك كیلوگرم) به‌طور داخل - صفاقی بلافاصله در خاتمه انسداد MCA دریافت كردند. بعد از 24 ساعت دوره خون‌رسانی مجدد، فعالیت آنزیم‌های كاتالاز، SOD و گلوتاتیون مغز با روش‌های بیوشیمیایی بررسی گردید. داده‌ها با استفاده از روش آماری آنالیز واریانس یك‌طرفه و تست تعقیبی توكی تحلیل شدند. یافته‌ها: میانگین میزان گلوتاتیون فعالیت‌های كاتالاز و SOD در حیوانات شاهد به ترتیب 18/0±1%، 20/0±1% و 04/0±1% بود. القای ایسكمی‌ مغز؛ نتایج عددی میزان گلوتاتیون، فعالیت‌های كاتالاز و SOD در حیوانات كنترل ایسكمی‌ را كاهش داد و مقدار عددی آنها به‌ترتیب برابر 09/0±55/0، 05/0±44/0 و 02/0±86/0 درصد به دست آمد. فولرن به‌طور معنی‌داری فعالیت‌های كاتالاز (29/0±93/0%) و SOD (22/0±33/1%) را در گروه ایسكمی‌ درمان در مقایسه با گروه كنترل ایسكمی‌ افزایش داد، اما سطح گلوتاتیون (25/0±52/0%) را تغییر نداد. نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد درمان با نانوذرات فولرن، سیستم دفاع آنتی‌اكسیدانی مغز را كه در طی ایسكمی‌ مغز ضعیف می‌شود از طریق افزایش فعالیت آنزیم‌های كاتالاز و SOD بهبود می‌بخشد.

Background and Objectives: According to the previous findings, brain ischemia attenuates the brain antioxidant defense system. This study aimed to investigate the effect of hydroxylated fullerene nanoparticle on antioxidant defense system in ischemic brain rat. Methods: In this Experimental study, rats were divided into three groups (n=6 in each group): sham, ischemic control, and ischemic treatment group. Brain ischemia was induced by middle cerebral artery (MCA) occlusion for 90 minutes followed by a 24-hour reperfusion. Ischemic treatment animals received fullerene nanoparticles intraperitoneally at a dose of 10mg/kg immediately after the end of MCA occlusion. After 24-h reperfusion period, brain catalase and superoxide dismutase (SOD), and glutathione activities were assessed by biochemical methods. The data were analyzed using one-way ANOVA and Tukey post-hoc test. Results: The mean glutathione level and catalase and SOD activities in sham animals were 1±0.18%, 1±0.20%, and 1±0.04%, respectively. Induction of brain ischemia decreased the value of glutathione level and catalase and SOD activities in control ischemic rats and their values were obtained to be 0.55±0.09%, 0.44±0.05%, and 0.86±0.02%, respectively. Fullerene significantly increased the activities of catalase (0.93±0.29%) and SOD (1.33±0.22%) in ischemic treatment group compared to ischemic control rats, but did not change the glutathione level (0.52±0.25%). Conclusion: The results of this study showed that treatment with fullerene nanoparticles improves the brain antioxidant defense system, which is weakened during brain ischemia, through increasing catalase and SOD activities.